支撑品种管理 服务现代种业
——建设世界一流的品种管理技术支撑体系的思考
2018-01-17张金波
张金波
(湖北省襄阳市农业科学院/农业部植物新品种测试襄阳分中心,襄阳 441057)
种业是现代农业生产链条的起点,是农业科技进步的核心推动力。现代农作物种业是国家战略性、基础性的核心产业,是保障粮食安全的基石和引领农业供给侧改革的重要源泉。2016年新修订的《种子法》实施后,确立了植物品种测试在品种管理中的核心地位。
植物新品种测试是对植物新品种进行特异性(Distinctness)、一 致 性(Uniformity)和 稳定 性(Stability)的栽培鉴定试验或室内分析测试的过程(以下简称DUS测试)。所有实行植物新品种保护的国家,对授予品种权的新品种都必须进行DUS测试。DUS测试的目的是判定测试品种是否为新品种,是否与已知品种存在本质区别。通过DUS测试是所有品种保护、审定和登记的必要前提。
1961年法国、德国、意大利、荷兰、比利时5国在巴黎签署了《保护植物新品种国际公约》,成立了国际植物新品种保护联盟(简称UPOV)。我国于1999年加入UPOV,并于2001年在全国一级农业生态区成立了1个测试中心和14个分中心,2014-2017年新建立了13个分中心,基本形成了布局合理的植物新品种测试体系网络[1]。
DUS测试对植物新品种“三性”(DUS)进行判定,为品种管理提供基本技术依据,在品种授权、种子(种苗)管理、司法鉴定等各个环节发挥核心作用。
1 我国品种管理现状
目前,中国农作物品种市场准入采取审定或登记的方式,由农业部全国农技推广中心负责实施,其中审定途径有区试、绿色通道和联合体试验3种途径。品种保护、审定和登记都必须符合相关标准的DUS测试,由农业部科技发展中心负责实施和监督管理。DUS测试在品种授权、市场准入和品种鉴定等方面起着不可替代的作用,是现代种业健康发展的重要技术保障。2000年以来,国家先后建设了1个植物新品种测试中心和27家分中心,累计接受18075份农业植物品种权申请,其中来自国外申请量为1141件。截至2016年底,授权农业植物新品种权8195件。农业植物保护名录已发布10批,涉及138个植物种属。DUS测试标准化建设取得丰硕成果,共研制完成了186种植物测试指南和16个DNA指纹鉴定标准。
同时,植物新品种保护制度不断完善。2013年国务院发布修订后的《中华人民共和国植物新品种保护条例》,2016年1月1日修订后的《种子法》正式实施,一系列法律法规规定,品种保护、审定、登记等品种应符合特异性、一致性和稳定性的要求,将DUS测试作为品种审定的必要条件。新修订的《种子法》提升了新品种保护的法律地位,确定了DUS测试是品种管理的基本技术依据,加大了对品种权的保护力度。
2 国外植物品种管理现状
欧美发达国家建立了一套完善的植物品种保护、管理的法律体系,孵育了一批育繁推一体化的大型跨国种子企业。同时,现代化的品种测试体系也极大地加速品种培育进程。例如,荷兰花卉和蔬菜种子种苗研发水平位居全球领先行列,仅马铃薯种薯的出口额就占全球的75%。荷兰植物新品种保护由荷兰园艺检测总署负责,DUS测试由荷兰遗传资源中心具体承担。德国联邦品种局负责植物新品种DUS测试和栽培价值、适应性和应用试验(Value for Cultivation and Use)(以下简称VCU测试),由7个测试站组成。法国植物新品种测试由品种审定和检测中心承担,有5个独立品种测试站和7个合作品种测试站。欧洲发达国家拥有一批高素质、专业从事DUS和VCU测试的工作者,加上自动化、信息化和智能化的测试设备,为现代种业提供强有力的技术保障。
3 建设世界一流的品种管理技术支撑体系的思考
在农业供给侧结构性改革的新形势下,国家高度重视品种管理技术支撑体系建设。国务院印发的《“十三五”国家知识产权保护和运用规划》明确提出:推动建立统筹协调的植物新品种管理机制,推进植物新品种测试体系建设,加快制定植物新品种测试指南,提高审查测试水平。当前,我国的品种管理技术支撑体系建设与世界一流水平相比仍有很大差距,存在以下突出问题:(1)基础设施承载能力不足,无法满足品种测试任务量激增的需求;(2)测试人才流失严重,职称晋升渠道异常狭窄;(3)测试技术前沿性课题缺乏资金资助,严重制约种业原始创新能力提升。建立世界一流的品种管理技术支撑体系,将引领我国现代种业转型发展,持续不断地激励和保护原始创新。
3.1 整合各方资源,打破部门分割,建立品种测试大体系 在新修订的《种子法》实施后,保留了5种主要农作物的国家级和省级审定制度,对部分非主要农作物实行品种登记制度。所有审定和登记品种,都必须满足植物新品种特异性、一致性和稳定性测试的要求。而现有的DUS测试和区域试验(相当于VCU)属于不同的部门管理。建立资源共享、运行高效的品种测试大体系,是适应现代种业发展的迫切需求。首先,应统一品种数据库标准,开放共享,避免植物新品种重复授权等严重问题;其次,依托农业部植物新品种测试分中心,建立种质资源保藏分中心,缓解国家作物种质库的保藏压力;最后,增强新品种测试分中心地方特色种质资源收集能力,纳入项目管理。
3.2 加强品种管理技术支撑创新能力建设
3.2.1 研究实质性派生品种保护制度的实施标准对水稻等我国具有优势的作物来说,建立实质性派生品种制度将激发育种家原始创新的热情和增强企业育种创新动力,根除品种雷同、遗传基础狭窄等现象。对玉米等植物来说,中国育种水平较低,种质资源也缺乏,将会向国外育种者支付一定的专利费。但是,不能因噎废食,只有建立实质性派生品种制度,让创新驱动发展,不同作物的育种家源头创新能力才会真正迸发。当务之急,研究实质性派生品种的判定标准,以水稻为模式作物,先行先试。
3.2.2 建立授权植物新品种的基因图谱数据库 植物新品种的基因图谱数据库DNA指纹在DUS测试中将发挥越来越重要的作用。一是要建立完善的已知品种DNA指纹图谱数据库,可以避免同一品种重复授权的问题;二是通过申请品种的DNA指纹图谱与已知品种DNA指纹图谱数据库比对,结合表型数据,可以高效地筛选出近似品种;三是DNA指纹可为一致性和稳定性的判断提供参考。目前,仅制定了16种农业植物的DNA分子鉴定标准,其中水稻、玉米和小麦等DNA指纹图谱数据库比较完善。
3.2.3 建议开发图像智能化采集处理系统,减少人为误差,避免操作错误 目前,农业植物新品种测试体系每个专职测试人员平均每年的测试工作量为200个品种,超负荷工作。利用人工智能发展的最新成果,开发智能化处理系统,不仅可以减轻繁重的重复劳动,而且可以提高性状判定的客观性。比如对拍摄的照片自动编号,并且打编号水印直接呈现在照片中;针对颜色深浅性状,如叶色等拍摄照片后,软件自动给出代码;如叶片性状,拍摄照片后,软件判断是何种形状。智能化采集处理系统引入深度学习模型和迁移学习模型,实现图像核对智能化、图像审核智能化。
3.3 设立专项基金,鼓励测试人员开展DUS测试相关的应用基础研究 测试质量控制关键在人,人员素质决定测试质量。稳定一支高素质的测试骨干队伍,直接关系DUS测试事业的发展兴旺。一线测试人员由于测试任务繁重,几乎没有研究项目,难以发表高质量论文,其他成果也偏少。此种情况造成专职测试人员普遍存在职称晋升困难的问题,造成人才外流,影响DUS事业的发展。2017年植物新品种测试体系40岁以下的博士学历专职测试员共有13人,其中仅3人为副高职称。破题的关键在制定相应的支持政策,促使优秀人才脱颖而出。
全力支持测试骨干根据自身专业背景,进行DUS测试相关的应用基础研究,储备相关技术。设立行业专项,优先资助在下一代测序技术、图像智能化处理等取得重要成果的青年测试人员开展DUS测试新技术的研究,让专职测试人员测试、科研两者兼顾,使工作更有热情。同时鼓励植物新品种测试分中心联合申报科技项目,协同发展。
3.4 减少对测试分中心不必要的干扰,保障DUS测试独立、公正进行 随着种子管理部门“放管服”的政策实施,育种家与DUS测试机构互动频繁。但同时耗费了测试人员大量的精力物力,并增加了影响公平、公正的可能因素。建议委托测试业务由中介公司代理,然后跟相应的测试机构对接,集中处理。这样既可以减轻测试机构的工作压力,又可以保证盲测。取消育种家直接现场考察测试材料的活动,因为接二连三的现场考察不仅干扰到测试人员的正常工作节奏,而且违背了盲测的要求。
3.5 开展分子标记辅助筛选近似品种和同一生态区一年两点试验,缩短DUS测试时间 育种家最关心的问题是如何在最短的时间内获得DUS测试报告。建议开展分子标记辅助筛选近似品种和同一生态区1年2点试验,缩短DUS测试时间,积极回应育种家的诉求。对育种家提出急需获得测试报告的DUS测试,可以采取相应的调控措施,平衡育种家的要求和分中心测试资源紧张的现状。
[1] 农业部科技发展中心,农业部植物新品种测试中心.植物品种特异性、一致性和稳定性测试15周年论文集[M].北京:中国农业出版社,2016